Histoire des paléo-îles du lac proglaciaire Ojibway

History of the paleo-islands of the proglacial lake Ojibway

• Auteur / Autrice : Marianne Vogel
• Direction : Ahmed Adam Ali, Hugo Asselin, Sébastien Joannin, Yves Bergeron
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Paléobiologie
• Date : Soutenance le 30/10/2023
• Etablissement(s) : Université de Montpellier (2022-....) en cotutelle avec Université du Québec à Abitibi-Témiscamingue
• Ecole(s) doctorale(s) : Biodiversité, Agriculture, Alimentation, Environnement, Terre, Eau
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut des sciences de l'évolution (Montpellier)
• Jury : Président / Présidente : Guillaume De Lafontaine
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Emilie Gauthier, Brigitte Talon

Mots clés

Mots clés contrôlés

Anthracologie

Biogéographie

Lacs -- Canada

Boisement

Paléoécologie

Mots clés libres

Paléoécologie

Afforestation

Biogéographie insulaire

Macro-restes végétaux

Analyses polliniques

Charbons de bois

Palaeoecology

Afforestation

Insular biogeography

Plant macrorests

Pollen analyses

Macrocharcoal

Résumé

Après le retrait du glacier de l’Amérique du Nord au début de l’Holocène (il y a environ 11 700 ans avant aujourd’hui), la colonisation végétale s’est effectuée plus rapidement que prévu comparé aux taux de migration estimés à partir des capacités de dispersion actuelles moyennes de plusieurs arbres. Ce décalage entre migration observée et migration estimée (paradoxe de Reid) a été observé à l’ouest du Québec où les hypothèses classiques pour le résoudre ne peuvent être appliquées. En effet, aucun type de refuge proglaciaire n’a été mis en évidence et la présence du grand lac proglaciaire Ojibway de 10 570 et 8200 ans avant aujourd’hui (cal. BP) a empêché toute colonisation végétale et événement de dispersion de longue distance. Pourtant, l’afforestation des plaines inondées a été quasiment directe après le drainage du lac proglaciaire Ojibway. Dans cette thèse de doctorat, les anciennes îles du lac proglaciaire Ojibway (les paléo-îles) ont été étudiées afin de déterminer si elles ont pu jouer le rôle d’avant-postes de colonisation et ainsi accélérer le processus de colonisation végétale. L’analyse des sédiments lacustres de deux paléo-îles de la région de l’Abitibi confirme l’établissement des premiers arbres sur les paléo-îles vers 9500 et 9850 ans cal. BP avant le début du drainage du lac proglaciaire Ojibway. Une analyse multiparamétrique (pollen, macro-restes et ADNseda) des sédiments montre l’établissement progressif de la végétation sur les paléo-îles avec une succession de phase toundrique non-arborée, afforestation et diversification avant l’établissement de la forêt boréale vers 8200 cal. BP. Malgré des phases de succession commune, la végétation diffère les deux sites, sûrement en réponse aux conditions édaphiques et dynamiques de feux différentes. La dynamique de la végétation est liée aux variations de climat. Pour finir, la comparaison de différents scénarios de colonisation et leurs taux de migration associés, confirme que les paléo-îles ont bien joué un rôle d’avant-postes de colonisation. Elles ont pu faciliter et accélérer la colonisation postglaciaire et permettent donc de résoudre le paradoxe de Reid dans l’ouest du Québec. Selon l’étude des distances et surfaces des paléo-îles, il semblerait que leur colonisation suive la théorie de la biogéographie insulaire. Cette thèse contribue à l’avancement des connaissances des mécanismes de colonisation postglaciaire et discute également du rôle des paléo-îles dans les paysages actuels et futurs et des perspectives d’étude possibles.

Following the retreat of the North American glacier at the beginning of the Holocene (around 11,700 years ago), plant colonization took place more rapidly than predicted, compared with migration rates estimated from the current average dispersal capacities of several trees. This lag between observed and estimated migration (Reid's paradox) has been observed in western Quebec, where conventional hypotheses to resolve it cannot be applied. Indeed, no type of proglacial refuge has been identified, and the presence of the large proglacial lake Ojibway between 10,570 and 8,200 years before present (cal. BP) prevented any plant colonization or long-distance dispersal event. Yet, floodplain afforestation was almost straightforward after the drainage of proglacial Lake Ojibway. In this doctoral thesis, the ancient islands of proglacial Lake Ojibway (the paleo-islands) were studied to determine whether they may have acted as colonization outposts and thus accelerated the process of plant colonization. Analysis of lake sediments from two paleo-islands in the Abitibi region confirmed the establishment of the first trees on the paleo-islands around 9500 and 9850 cal. BP, before the drainage of proglacial Lake Ojibway began. A multi-proxy analysis (pollen, macro-remains and sedaDNA) of the sediments shows the progressive establishment of vegetation on the paleo-islands, with a succession of non-arboreal tundra phases, afforestation and diversification before the establishment of the boreal mixedwood forest around 8200 cal BP. Despite common successional phases, the vegetation on the two sites differs, probably in response to different edaphic conditions and fire dynamics. Vegetation dynamics are linked to climate variations. Finally, the comparison of different colonization scenarios and their associated migration rates confirms that the paleo-islands did indeed play a role as outposts of colonization. They may have facilitated and accelerated post-glacial colonization, thus resolving Reid's paradox in western Quebec. The study of paleo-island distances and surfaces suggests that their colonization followed the theory of island biogeography. This thesis contributes to the advancement of our knowledge of postglacial colonization mechanisms, and also discusses the role of paleo-islands in present and future landscapes, and possible perspectives for study.